(2)折射率与光速的关系:某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n=.
2.对折射率n的理解
(1)由于c>v,故任何介质的折射率都大于(填"大于"、"小于"或"等于")1.
(2)折射率n是反映介质光学性质的物理量,它的大小由介质本身及入射光的频率决定,与入射角、折射角的大小无关.
(3)θ1为真空中的光线与法线的夹角,不一定为入射角;而θ2为介质中的光线与法线的夹角,也不一定为折射角.
(4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系.
三、实验:测定玻璃的折射率
1.实验原理
用插针法确定光路,找出与入射光线相应的出射光线,就能在玻璃砖中画出对应的折射光线,从而可以测出一组对应的入射角和折射角,根据折射定律,便可求出玻璃的折射率.
2.实验器材
玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(3~4枚)、量角器、直尺、铅笔.
3.操作步骤
(1)把白纸用图钉钉在木板上.
(2)沿玻璃砖的一个面画一条线aa′作为界面,过aa′上一点O作垂直于aa′的直线NN′作为法线,过O点画一条入射光线AO,使入射角θ1适当大些.如图2所示.
图2
(3)在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2,在白纸上放上被测玻璃砖,使玻璃砖的一个面与aa′重合.
(4)沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb′.
(5)在玻璃砖的bb′一侧白纸上竖直地立一枚大头针P3,用眼睛观察调整视线,同时移动大头针P3的位置,使P3恰好能同时挡住玻璃砖aa′一侧所插的大头针P1、P2的像,把此时大头针P3插好.
(6)在玻璃砖bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4,使P4能挡住P3本身,同时也能挡住P1、P2的像.
(7)记下P3、P4的位置,移去玻璃砖,拔去大头针,过P3、P4连一条直线BO′交bb′于O′点,连接OO′,OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线,折射角为θ2.
(8)用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的大小.
(9)改变入射角θ1,重复上面的步骤再做三、四次,量出相应的入射角和折射角.
(10)算出不同入射角时的值,求出几次实验中的平均值就是玻璃的折射率.
典例精析
一、反射定律和折射定律的应用
例1 一束光线从空气射入折射率为的介质中,入射角为45°,在界面上入射光的一部分被反射,另一部分被折射,则反射光线和折射光线的夹角是( )
A.75° B.90°
C.105° D.120°
解析 如图所示,根据折射定律=n,则sinθ2===,θ2=30°,反射